Ottimizzazione del raffreddamento – Centro dati
Analisi CFD per ottimizzare il raffreddamento di un centro dati a Vénissieux
È stato condotto uno studio per analizzare la distribuzione della temperatura nel sottotetto dove si trovano i sistemi di climatizzazione.
Vengono effettuate simulazioni numeriche per identificare i potenziali problemi e ottimizzare la progettazione del sistema di climatizzazione.
I vantaggi di questa ottimizzazione includono una maggiore efficienza energetica, una riduzione dei costi operativi e dell’impatto ambientale, oltre a una maggiore affidabilità e a una maggiore durata delle apparecchiature.
Analisi CFD per ottimizzare il raffreddamento di un centro dati a Venissieux
Anno
2024
Cliente
CEME
Posizione
Francia
Tipologia
Banca dati
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Migliorare il raffreddamento dei data center: modellare gli scambi termici e aeraulici per garantire il buon funzionamento delle apparecchiature IT
Ottimizzazione dell'efficienza energetica nei data center: studio della distribuzione della temperatura e soluzioni tecniche
In un ambiente di data center su larga scala, è fondamentale disporre di standard di raffreddamento che soddisfino le crescenti esigenze del settore IT.
Con l’aumento della densità delle apparecchiature informatiche, il loro raffreddamento è una delle principali preoccupazioni dei data center. EOLIOS offre la sua esperienza nella modellazione e nella comprensione degli scambi termici e aeraulici nei data center.
L’obiettivo di questo incarico è studiare la distribuzione della temperatura nel sottotetto dove sono installati i sistemi di climatizzazione di 3 sale dati.
I sistemi di condizionamento dell’aria attualmente presenti sono inadeguati, quindi il surriscaldamento è un problema frequente quando fa molto caldo.
Lo studio consentirà di proporre soluzioni tecniche perottimizzare l’efficienza energetica e garantire il buon funzionamento delle apparecchiature informatiche.
Nello specifico, uno studio CFDanalizzerà la distribuzione della temperatura intorno ai sistemi di reiezione del calore per determinare se la reiezione del calore dai sistemi può contaminare l’aria di mandata attraverso il looping.
In questo tipo di studio entrano in gioco numerosi fattori, come le temperature delle pareti, la pressione del vento, la resistenza interna al flusso d’aria, le aperture nell’involucro dell’edificio, il terreno locale e la presenza di sistemi meccanici che fanno circolare l’aria intorno ai processi.
Analisi preliminari per le simulazioni numeriche
Verifica del sito e modellazione 3D
Un audit tecnico del sito consente ai nostri ingegneri diidentificare con precisione il problema in questione e le potenziali cause.
A tal fine, vengono effettuate numerose misurazioni di temperatura e velocità nelle aree identificate come cruciali.
Questo audit ci permette anche di proporre un modello 3D realistico del sito, che include una descrizione precisa del tetto e di tutti i sistemi di soffiaggio presenti, tenendo conto dei diversi modelli e delle loro portate e potenze dissipate.
Per una maggiore precisione, sarà necessario modellare tutto l’ambiente esterno del sito che potrebbe influenzare la velocità e la direzione del vento in un raggio di 100 metri.
Analisi del tempo
È stato effettuato uno studio delle condizioni climatiche locali per ottenere le temperature massime che potrebbero essere raggiunte in estate nei prossimi anni.
Inoltre, sono state registrate le velocità e le direzioni medie del vento nel sito, nonché le direzioni più sfavorevoli.
Questi parametri verranno utilizzati per simulare gli scenari peggiori al fine di proporre una soluzione robusta in qualsiasi periodo dell’anno.
Studio CFD per analizzare la configurazione esistente
Perché realizzare uno studio CFD?
La fluidodinamica computazionale, o CFD, riunisce tutti i metodi numerici utilizzati per studiare ilflusso di un fluido in un determinato ambiente.
Uno studio CFD viene effettuato nell’ambito dello studio del sistema di climatizzazione di un data center per comprendere ilflusso d’aria, identificare potenziali problemi come il surriscaldamento o la scarsa circolazione dell’aria, ottimizzare il progetto del sistema di climatizzazione e convalidare le prestazioni prima della messa in funzione delle modifiche proposte.
Questo garantisce un funzionamento ottimale, una maggiore affidabilità ed efficienza energetica del data center.
Limitazioni del progetto attuale del sistema di condizionamento dell'aria identificate dallo studio CFD
Lo studio CFD ha evidenziato che il calore rilasciato dai raffreddatori d’aria viene reindirizzato dal vento verso le zone di aspirazione dell’aria fresca.
Questo fenomeno di looping dell’aria provoca un aumento della temperatura di quasi 15° rispetto all’esterno a livello di aspirazione.
Data la presenza di queste zone ad alta temperatura all’ingresso degli impianti, il progetto attuale non sembrava essere funzionale in caso di clima molto caldo per le direzioni del vento prevalenti nel sito.
Questi loop evidenziati dalle simulazioni hanno provocato spegnimenti a cascata dei sistemi di climatizzazione.
Aggiornamento del sistema di raffreddamento del data center esistente
Soluzioni tecniche per limitare il looping dell'aria
Per ridurre le temperature all’ingresso del sistema, le zone di alimentazione dell’aria fresca sono state allontanate dalle zone di scarico del calore per ridurre il ricircolo.
Inoltre, sono state posizionate nuove prese d’aria sul tetto, lontano dalla zona di scarico, peraumentare l’apporto di aria a temperatura esterna sotto il tetto.
Infine, l’isolamento del tetto è stato aumentato per limitare il guadagno solare sotto il tetto.
"L'importanza del corretto posizionamento delle aperture di ventilazione: analisi approfondita degli scambi di calore e aria per un'efficienza ottimale".
L’obiettivo di queste misure è quello di migliorare il funzionamento complessivo degli impianti riducendo l’influenza dell’aria calda di scarico e limitando l’ingresso di aria esterna carica di calore, che porta a un aumento della temperatura sotto il tetto.
I risultati di questo nuovo progetto mostrano una riduzione delle temperature di aspirazione del sistema.
Le simulazioni hanno dimostrato che il nuovo design ha ridotto le temperature complessive e haraggiunto una temperatura dell’aria in ingresso vicina a quella esterna.
I vantaggi dell'ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento dei data center
I vantaggi dell'ottimizzazione del raffreddamento nei data center: efficienza energetica e maggiore affidabilità
In conclusione, l’ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento di un data center comporta una serie di vantaggi.
In primo luogo, l’obiettivo è quello dimigliorare l’efficienza energetica, riducendo così i costi operativi e l’impatto ambientale.
Inoltre, questi miglioramenti garantiscono una maggiore affidabilità, prevenendo i problemi legati al surriscaldamento, e prolungano la vita dell’apparecchiatura.
Mantenendo le giuste condizioni di temperatura, si riduce l’usura prematura dei componenti e si evitano i guasti dovuti a temperature estreme.
Centro dati - Studio sul rilascio di calore
A temperature controllate e regolazione dell’umidità aiuta i server, gli spazi di archiviazione e le altre apparecchiature a funzionare a livelli ottimali, assicurando la massima massima efficienza.
C’est un investissement essentiel pour garantir un fonctionnement optimal du data center tout en réduisant les costi energetici.
Video riassuntivo dello studio
Sintesi dello studio
Obiettivo:
Esecuzione di un’analisi CFD per ottimizzare il raffreddamento di un centro dati a Vénissieux e garantire il buon funzionamento delle apparecchiature IT.
Metodologia:
-
Studio preliminare:
- Audit del sito: Indagini sui dati fisici del data center (dimensioni, disposizione dei rack, ecc.).
- Modellazione 3D: Creazione di un modello digitale accurato del centro dati.
- Analisi meteorologica: tiene conto delle condizioni climatiche locali (temperatura, umidità, ecc.).
-
Simulazioni CFD:
- Simulazione del flusso d’aria e del trasferimento di calore nel data center
- Analisi del flusso d’aria e delle condizioni termiche (temperatura, velocità dell’aria, ecc.)
- Identificazione delle aree critiche (surriscaldamento, scarsa circolazione dell’aria)
-
Raccomandazioni:
- Proporre soluzioni tecniche per ottimizzare il posizionamento dei sistemi di ventilazione
- Migliorare l’efficienza energetica del data center
- Costi operativi più bassi
Video riassuntivo dello studio - studi di ricircolo termo-aerodinamico in un data center
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